White Light Interferometry for Quantitative Surface Characterization in Ion Sputtering Experiments
白光干涉技术可以获得毫米级的表面形貌信息，横向分辨率可达1 μm，深度分辨率可达1 nm。通过对样品表面进行真正的三维成像，WLI技术能够准确地定量表征表面特征的几何形状，并通过避免扫描电子显微镜和原子力显微镜的一些缺点而与它们进行比较。本文报道了用WLI成像技术表征离子溅射实验产物的结果。用几个图，WLI方法的几个示例应用被示出当用于（i）溅射产率测量和时间-深度转换，（ii）优化离子束电流密度分布、溅射坑的形状和多离子束叠加，以及（iii）用离子处理的表面的定量表征。特别是，溅射深度剖析实验的25镁，44钙和53铬离子注入Si（注入能量为1千电子伏每核子），由WLI方法确定的测量深度剖面曲线的深度校准似乎是自相一致的TRIM模拟这样的射弹矩阵系统。此外，利用气体团簇离子束对Genesis太阳风Si集热器表面进行处理，结果表明WLI方法具有很高的深度分辨率：处理后的表面去除了12.5 nm的薄层，而处理区与未处理区之间的过渡长度为150 μm。
2012-04-03 cond-mat.mtrl-sci
Foundations of ab initio simulations of electric charges and fields at semiconductor surfaces within slab models
半导体表面被分为电荷类别，即表面受体，供体和中性的，适合于在平板模型内模拟其性质。的电位分布，接近带电的表面状态，占明确依赖的点缺陷的能量，得到。终端电荷平板模型的制定和分析证明存在两个控制参数的平板模拟：斜率和曲率的电势分布，可以转化为表面和体积电荷密度。板坯模型参数控制的程序进行了描述，并提出使用的GAN和SiC表面的DFT模拟的例子显示潜在的档案，线性或弯曲，取决于带电荷内的板坯。它还表明，在表面的字段可能会影响一些表面性质在相当大的程度上证明，这种依赖性的验证是强制性的半导体表面的性质的精确模拟。
2013-02-09 cond-mat.mtrl-sci
Surface effects on the electronic energy loss of charged particles entering a metal surface
在含时密度泛函理论的框架下，利用线性响应理论研究了带电粒子进入金属表面时的表面效应对电子能量损失的影响.有趣的现象发生在损耗谱起源的边界（bregenzung）效应，这是由于表面和体激发模式的正交性。我们的计算表明，在表面的非突变的电子密度分布的存在下，严重影响表面激发的性质，从比较与简化模型推导。
2002-11-14 cond-mat.mtrl-sci
Measurement of the variable surface charge concentration in gallium nitride and implications on device modeling and physics
我们已经评估了在GAN/AlGaN/GAN异质结的表面的界面陷阱态（Dit）的密度由先前描述的门控范德堡实验，以及由UV辅助门控范德堡方法，在这篇文章中描述。所获得的Dit值比表面施主理论假设的低约两个数量级，并且比补偿GAN中的极化表面电荷所需的低三个数量级。以前的实验研究使用各种其他技术报告类似的低Dit值。因此，我们得出结论，可变的midgap表面电荷是不负责的二维电子气的形成，并且不能补偿GAN中的大的表面极化电荷。一个尚未解释的极化自补偿（PSC）表面电荷必须调用占实验。提供了一些关于拟议PSC收费的物理性质的意见。
2019-02-23 cond-mat.mtrl-sci
Macroscopic surface charges from microscopic simulations
在分子模拟中获得准确的平均结构特性应该被认为是一个先决条件，如果一个人的目的是引出有意义的见解系统的行为。对于与电解质溶液接触的带电表面，一个明显的例子是沿垂直于表面的方向的离子密度分布。在这里，我们表明，在板的几何形状通常用于模拟，施加电位移场$D$确定的积分表面电荷密度的吸附离子在带电界面。这使我们能够获得宏观的表面电荷密度，而不管我们的模拟中使用的板厚。我们还表明，常用的Yeh-Berkowitz方法和“镜像板”的几何形状都施加消失的综合表面电荷密度。我们目前的结果相对简单的岩盐（111）接口，和更复杂的情况下，高岭石的基面与电解质水溶液接触。
2020-09-21 cond-mat.mtrl-sci
Surface polarization and edge charges
本文引入“表面极化”一词来描述绝缘晶体面内表面反转对称性破缺时存在于表面的面内极化。在这里，表面极化的贝里阶段，制定与混合Wannier表示提供了一个自然的基础上研究这种效果。紧束缚模型被用来演示如何表面极化揭示自己通过积累的电荷在角落/边缘的二维矩形晶格和GaAs。
2015-05-01 cond-mat.mtrl-sci
Dynamical-charge neutrality at a crystal surface
对于分子和周期性固体，已知支配红外活性的离子动态电荷张量服从动态中性条件。这个条件迫使它们的和为零（分别在整个有限系统上或在晶胞上）。我们扩展这个总和规则的非平凡的情况下，表面的半无限固体，并表明，在绝缘体的极性表面的情况下，表面离子不能有相同的动态电荷在散装。通过对Si封端的SiC（001）表面的计算，证明了求和规则。
1997-01-27 cond-mat.mtrl-sci
Quantitative LEED I-V and ab initio study of the Si(111)-3x2-Sm surface structure and the missing half order spots in the 3x1 diffraction pattern
我们用低能电子衍射（LEED）I-V分析和从头计算方法定量地确定了Si（111）-3x2-Sm表面的蜂窝链模型结构。在Si（111）表面上的许多碱土金属和稀土金属都观察到了这种结构和类似的3 × 1结构。我们的从头计算结果表明，有两个几乎简并的网站Sm原子的单位电池和LEED I-V分析表明，混合物的比例，稍微有利于网站与较低的能量是最好的匹配实验。我们表明，I-V曲线是不敏感的Sm原子的存在下，这可能会解释的外观的所有的结构与3x 2的单位电池产生的3x 1 LEED图案的半阶斑点，这可能会导致在一个非常低的强度。
2007-04-11 cond-mat.mtrl-sci
Striped Phase of Hubbard Charge Density Waves on Gallium Surface
这篇论文已被作者暂时撤回
2007-10-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
The Charge of Glass and Silica Surfaces
我们提出了一种方法计算的电荷密度的玻璃和二氧化硅表面与水溶液电解质接触的两种情况下的实际相关性，是不服从标准技术：表面的低比表面积在低离子强度和表面强烈地与第二阴离子表面相互作用。
2001-05-08 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Electrical charge decay on dielectric surface in nitrogen/C4F7N mixtures
本研究利用EFISH技术测量氮气/C4F7N混合物中电介质表面电荷衰减，发现C4F7N掺混减缓电荷衰减并产生高能陷阱，通过实验与模型对比估算表面电荷密度。
2025-06-19 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Realistic, quantitative descriptions of electron-transfer reactions: diabatic free-energy surfaces from first-principles molecular dynamics
基于活性中心及其周围介质的第一性原理分子动力学，提出了一种计算电子转移反应非绝热表面的通用方法。在基态密度泛函理论中，通过一种新的氧化还原反应罚函数，可以准确地评估对应于任何给定离子构型下电子转移的激发能（Marcus能隙），该罚函数单独作用于电子自由度。自相互作用误差固有的共同交换相关泛函也被纠正了相同的惩罚功能。非绝热自由能表面，然后构造从伞采样大合奏的配置。作为一个典型的案例研究，亚铁和铁离子在水中的自交换反应进行了详细的研究。
2006-06-13 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Charge order at magnetite Fe3O4(001): surface and Verwey phase transitions
在环境条件下，Fe $_3$ O $_4$（001）表面显示出$(\sqrt{2}\times \sqrt{2})R45^o$重构，该重构被认为是低于Verwey转变温度T $_V$的体相的表面类似物。在高温T $_S$下，通过二级转变，重构消失。我们计算的表面电子结构的温度演化的基础上减少的散装单位电池的P2/m对称性，包含的主要特点的散装电荷分布。我们表明，绝缘表面间隙产生的表面O的电荷的大的需求，在不同的散装。此外，它还与抑制表面三聚体形成的显著重组偶联。另一种双极化电荷分布出现低于T $_S$，引入表面和散装电荷之间的竞争低于T $_V$订单。
2014-09-10 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Behavior of rod-like polyelectrolytes near an oppositely charged surface
用蒙特卡罗模拟研究了高电荷短棒状聚电解质在相反电荷平面附近的行为。提供了详细的微观结构研究，包括单体和流体电荷分布，和链取向。考虑了链长、基底表面电荷密度和像力的影响。由于较低的链熵（与柔性链相比），我们的模拟数据表明，棒状聚电解质可以，在一般情况下，更好地吸附比柔性的。尽管如此，在低基板介电常数，它被发现，排斥力的形象往往显着减少这种差异。
2005-10-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
A Quantitative Physical Model of the Snow Crystal Morphology Diagram
我描述了一个半经验分子模型的表面附着动力学从水蒸气冰晶生长作为一个功能的温度，过饱和度，和晶体的介观结构。在这个模型中的一个重要的新假设是表面能驱动的分子扩散使一个泄漏的Ehrlich-Schwoebel障碍。建议的表面扩散行为是敏感的刻面宽度和表面预熔化，产生结构依赖的附着动力学与复杂的温度依赖性。通过结合几个合理的假设，对基础和棱镜刻面的表面预熔行为，这个模型可以解释的总体特征的雪晶形态图，这一直是一个持久的科学难题近75年。
2019-11-13 cond-mat.mtrl-sci physics.ao-ph physics.pop-ph
Infrared spectroscopy of surface charges in plasma-facing dielectrics
本文提出了一种利用电介质作为多内反射元件，通过红外光谱测量等离子体与电介质界面处表面电荷积累的方法。多余的电荷导致发射信号的衰减，由此可以推断电荷的大小。计算光学响应微扰在一阶从玻尔兹曼方程的电子空穴等离子体内部的固体，我们可以表明，在感兴趣的参数范围内的一个经典的德鲁德项的结果。只有整合的表面电荷进入，从而打开了测量数据的非常有效的分析。
2021-04-16 cond-mat.mtrl-sci physics.plasm-ph
Effective Interactions Between Rigid Polyelectrolytes and Like-charged Planar Surfaces
我们研究了在连续的各向同性电介质中，在没有盐的情况下，平行于带负电荷的平面衬底的均匀带负电荷的刚性棒的平面阵列之间的有效相互作用。使用布朗动力学模拟，我们研究了反价，棒间距，宏离子电荷密度，和棒的大小上的吸引棒表面相互作用力的一般影响。在室温下，二价以及单价抗衡离子介导的相互作用，可以是排斥或吸引后，调整无论是大离子电荷密度或棒半径。最后，我们研究的影响离散的表面电荷作为横向移动的单价阴离子和静电图像在基板上。
1999-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Surface phase separation in nanosized charge-ordered manganites
最近的实验表明，锰氧化物中强大的电荷有序性可以通过将晶粒尺寸减小到纳米级来减弱。弱铁磁性证明在纳米粒子和纳米线的电荷有序锰氧化物。为了解释这些现象，提出了一个基于表面相分离的唯象模型。超交换相互作用在表面层上的松弛允许形成铁磁壳，其厚度随着晶粒尺寸的减小而增加。预测了纳米级电荷有序锰氧化物中可能存在的交换偏置和铁磁转变软化现象。
2007-02-25 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Quantitative testing of robustness on super-omniphobic surfaces by drop impact
拒液表面的质量通过固着液滴在其上采用的表观接触角$θ_0$和表面可以承受而不被液体刺穿的液体压力阈值的值来量化，从而保持低摩擦条件。我们设计的表面覆盖有纳米线获得的气-液-固（VLS）生长技术，能够排斥大多数现有的非极性液体，包括那些非常低的表面张力，以及许多极性液体的中度到高表面张力。这些超全疏表面表现出视液体而定的125至160 $^{\circ}$的表观接触角。我们通过进行跌落冲击实验来测试表面对刺穿的鲁棒性。我们的研究结果表明，这种鲁棒性如何依赖于与液体的表面张力相关的杨氏接触角$θ_0$，并且纳米线的取向生长是鲁棒性的有利因素。
2010-10-11 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.flu-dyn
Effect of pH on structure and surface charge of Fe$_2$O$_3$ nanoparticles synthesized at different pH conditions and correlation to antibacterial properties
溶液的pH是H+/OH-离子的比率。这些电荷的相对比例可能会影响形成键在水热合成过程中通过影响电子云的参与离子，这可以修改结构，因此结晶度，应变，无序，表面终止等这些因素可能会修改物理性能，包括表面电荷。这项工作使用赤铁矿纳米粒子的结构修饰相关的所有这些属性，最后的抗菌性能，由于纳米粒子和细菌细胞壁的表面电荷相互作用。
2023-02-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Fermi Surface Deformation near Charge-Ordering Transition
研究了费米面在电荷有序（CO）跃迁附近的形变。通过应用波动交换近似的二维扩展哈伯德模型，我们表明，FS在很大程度上修改强电荷波动时，CO模式的波数不匹配的嵌套矢量的FS在非相互作用系统。我们还讨论了增强的各向异性准粒子的性质在所得的金属态。
2011-11-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Functional surfaces through the creation of adhesion and charged patterns on azopolymer surface relief gratings
我们发现，偶氮聚合物可以用来创建一个超分子结构在一个平行的过程中与图案化的表面性能。通过用干涉图案照明，我们创建了反映分子有序性的粘附和电荷图案。我们研究了两种极限情况下的记录过程。当双折射占主导地位的质量传输，粘附图案记录，即使在没有表面浮雕光栅（SRG）。当质量传输占主导地位时，我们测量到更高频率的附着力和浮雕图案的SRG顶部。我们测量了增加的负电荷的区域中，分子预计将平行排列在transconformational状态。
2019-04-19 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft physics.optics
A direct quantitative measure of surface mobility in a glassy polymer
聚合物薄膜具有显著的动力学性质，不同于它们的本体对应物。与简单的几何形状的阶梯状聚合物膜的基板上，我们探测的迁移率以上和以下的玻璃化转变温度$T_{\textrm{g}}$。高于$T_{\textrm{g}}$，整个膜流动，而低于$T_{\textrm{g}}$，只有近表面区域响应于过量的界面能。一个分析薄膜模型的流动限制到自由表面区域显示出良好的协议与子$T_{\textrm{g}}$数据。该系统从整个膜流过渡到表面局部流在一个狭窄的温度区域附近的散装$T_{\textrm{g}}$。实验和模型提供了一种测量样品几何形状的表面迁移率，其中限制和衬底效应可以忽略不计。这种精细控制的玻璃流变学是关键的利益，纳米光刻众多其他应用。
2015-08-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Electrostatics of Patchy Surfaces
在胶体、生物和电化学系统的研究中，通常将表面、大分子和电极视为均匀带电的。这种简化的方法在大多数情况下被证明是成功的，但未能描述广泛的非均匀带电表面通常用于实验。例如，最近的实验已经揭示了整个中性表面之间的长程吸引力，局部带电的马赛克状结构的正电荷和负电荷域（"补丁"）。在这里，我们回顾实验和理论研究解决不均匀带电表面的稳定性，它们在溶液中的离子强度，以及两个这样的表面之间的相互作用。我们专注于静电学，并强调了在非均匀情况下出现的重要的新物理参数，如最大斑块尺寸和表面间电荷相关性
2022-08-03 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft cond-mat.stat-mech
